JP2997045B2 - 陸用車両サスペンション制御システム - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は陸用車両サスペンション制御システムに関す
る。
る。
背景技術 「陸用車両」とは、地面と接した状態での路面上の運
動に適合した車両を意味し、例えば自動車、オートバ
イ、トラクタ、軌道車両などである。
動に適合した車両を意味し、例えば自動車、オートバ
イ、トラクタ、軌道車両などである。
特に本発明は、アクティブサスペンション装置を有す
る陸用車両の陸用車両サスペンション制御システムに関
する。
る陸用車両の陸用車両サスペンション制御システムに関
する。
アクティブサスペンションシステムは、例えばマイク
ロプロセッサからの指令信号に応じて車両姿勢の修正、
変更あるいは制御を行うアクチュエータがスプリングや
ダンパ等の一般的なサスペンション部品を懸架または代
用しているサスペンション装置である。この様なアクテ
ィブサスペンション装置は車体が受ける力のばらつきを
最小とすることを目的としており、車両の安全性を向上
させ、運転者と同乗者の快適さを高めることにある。
ロプロセッサからの指令信号に応じて車両姿勢の修正、
変更あるいは制御を行うアクチュエータがスプリングや
ダンパ等の一般的なサスペンション部品を懸架または代
用しているサスペンション装置である。この様なアクテ
ィブサスペンション装置は車体が受ける力のばらつきを
最小とすることを目的としており、車両の安全性を向上
させ、運転者と同乗者の快適さを高めることにある。
アクチュエータを制御する指令信号は、一般に車両の
姿勢を決定する複数の変数の測定値をもとに生成され
る。実際のアクティブサスペンションシステムにおいて
は、測定路面入力（road inputs）、すなわち、路面の
変動に起因する入力に応じてアクチュエータを制御する
ことが可能であるが、一方アクチュエータは、車両の加
速度、コーナーリング、車両に積載している荷重等を原
因とする車両サスペンションの負荷による伸縮を起こさ
ないように制御可能である。
姿勢を決定する複数の変数の測定値をもとに生成され
る。実際のアクティブサスペンションシステムにおいて
は、測定路面入力（road inputs）、すなわち、路面の
変動に起因する入力に応じてアクチュエータを制御する
ことが可能であるが、一方アクチュエータは、車両の加
速度、コーナーリング、車両に積載している荷重等を原
因とする車両サスペンションの負荷による伸縮を起こさ
ないように制御可能である。
アクティブサスペンションシステムは一般的なもので
ある。例えばEP−Ａ−0114757には、各ホイル／ハブ組
立（HUB ASSEMBLY）上の車体の支持点で力が測定、処理
されて各ホイル／ハブ組立と車体の間で動作するように
取り付けられたアクチュエータへの必要な出力を行う４
輪自動車用のアクティブサスペンション装置が開示され
ている。
ある。例えばEP−Ａ−0114757には、各ホイル／ハブ組
立（HUB ASSEMBLY）上の車体の支持点で力が測定、処理
されて各ホイル／ハブ組立と車体の間で動作するように
取り付けられたアクチュエータへの必要な出力を行う４
輪自動車用のアクティブサスペンション装置が開示され
ている。
各支持点で測定された力を一連のモード力（例えば、
上下動（heave）、縦揺れ（pitch）、横揺れ（roll）、
ねじれ（warp））に変換させることにより該車両の姿勢
を制御することが可能であり、車両の所望の姿勢を維持
するために複合モード力を打ち消すのに必要なアクチュ
エータ出力が算出される。
上下動（heave）、縦揺れ（pitch）、横揺れ（roll）、
ねじれ（warp））に変換させることにより該車両の姿勢
を制御することが可能であり、車両の所望の姿勢を維持
するために複合モード力を打ち消すのに必要なアクチュ
エータ出力が算出される。
このようなアクティブサスペンションシステムによれ
ば、車両のサスペンション特性を連続的に変化させるこ
とにより様々な路面状況、及び／または、車両の運転状
態に順応させることが可能となるという大きな利点があ
る。アクティブサスペンションシステムを備えていない
車両に比べ、車輪と地面との接地度をより大きくするこ
とが可能であり、また運転者にとって車両の動作がより
予測可能となるため、アクティブサスペンションを用い
ることにより高度な安全特性を有した車両を製造するこ
とが可能となる。
ば、車両のサスペンション特性を連続的に変化させるこ
とにより様々な路面状況、及び／または、車両の運転状
態に順応させることが可能となるという大きな利点があ
る。アクティブサスペンションシステムを備えていない
車両に比べ、車輪と地面との接地度をより大きくするこ
とが可能であり、また運転者にとって車両の動作がより
予測可能となるため、アクティブサスペンションを用い
ることにより高度な安全特性を有した車両を製造するこ
とが可能となる。
従来のアクティブサスペンションシステムは、モード
力の値を操作して該モード力に拮抗するよう構成された
アクチュエータ手段からの要求信号を生成する手段を有
し、車体に一定の力が加わえ続けている。
力の値を操作して該モード力に拮抗するよう構成された
アクチュエータ手段からの要求信号を生成する手段を有
し、車体に一定の力が加わえ続けている。
しかしながら、アクティブサスペンションシステムと
共に用いられる従来の制御システムはアクチュエータ手
段の要求位置を作成し、これに従って前記アクチュエー
タ手段を操作する原理に基づいて操作していた。アクチ
ュエータ手段は、通常各ホイル／ハブ組立と車体間で作
動する油圧アクチュエータを備えている。
共に用いられる従来の制御システムはアクチュエータ手
段の要求位置を作成し、これに従って前記アクチュエー
タ手段を操作する原理に基づいて操作していた。アクチ
ュエータ手段は、通常各ホイル／ハブ組立と車体間で作
動する油圧アクチュエータを備えている。
制御プロセッサが速度を出力するよう構成されている
場合、変位要求以上に電磁油圧アクチュエータの周波数
特性が著しく向上する。この場合、アクチュエータへの
一次入力は速度要求である。
場合、変位要求以上に電磁油圧アクチュエータの周波数
特性が著しく向上する。この場合、アクチュエータへの
一次入力は速度要求である。
発明の開示 本発明は、図７および図８に示すように、陸用車両サ
スペンション制御システムであって、車両のばね上質量
とばね下質量との間に結合され、シリンダー内を移動自
在でそのシリンダーを少なくとも二つの空間に分割する
ピストンを備えたアクチュエータ（131,303）と、加圧
された流体の供給源（51）と、流体の帰還路と、前記二
つの空間のうちの少なくとも一つを前記流体源もしくは
流体の帰還路に選択的に結合し、前記空間から、または
空間への流体の流量を入力信号にしたがって制御するバ
ルブ手段（50）と、前記アクチュエータによるばね上質
量への力とばね下質量への力とを検出し、それに対応す
る信号を生成する検出手段（61,64）と、アクチュエー
タの伸長を計測し、それに対応する信号を生成する手段
（62,304）と、前記検出手段が生成した信号を処理し、
前記ばね上質量とばね下質量の間で要求される相対速度
を示す速度要求信号をバルブ手段を制御するために生成
する処理手段（60）と、を含み、バルブ手段は速度要求
信号によって制御され、それにしたがってアクチュエー
タへの流体の流量を制御し、かつ、陸用車両サスペンシ
ョン制御システムは、前記処理手段によって生成された
前記速度要求信号から計算された、アクチュエータに要
求される伸長に対応する位置信号を計算する手段（30
0）と、前記アクチュエータの伸長を計測する手段によ
って生成された信号と、前記計算された位置信号とを比
較し、その差に比例したエラー信号を生成する手段（30
7）と、前記エラー信号と前記処理手段によって生成さ
れた速度要求信号に基づいて、バルブ手段に送るべき入
力信号を生成する手段（309）とを有し、バルブ手段が
受信した入力信号は、前記エラー信号をゼロにするよう
修正されることを特徴とする。
スペンション制御システムであって、車両のばね上質量
とばね下質量との間に結合され、シリンダー内を移動自
在でそのシリンダーを少なくとも二つの空間に分割する
ピストンを備えたアクチュエータ（131,303）と、加圧
された流体の供給源（51）と、流体の帰還路と、前記二
つの空間のうちの少なくとも一つを前記流体源もしくは
流体の帰還路に選択的に結合し、前記空間から、または
空間への流体の流量を入力信号にしたがって制御するバ
ルブ手段（50）と、前記アクチュエータによるばね上質
量への力とばね下質量への力とを検出し、それに対応す
る信号を生成する検出手段（61,64）と、アクチュエー
タの伸長を計測し、それに対応する信号を生成する手段
（62,304）と、前記検出手段が生成した信号を処理し、
前記ばね上質量とばね下質量の間で要求される相対速度
を示す速度要求信号をバルブ手段を制御するために生成
する処理手段（60）と、を含み、バルブ手段は速度要求
信号によって制御され、それにしたがってアクチュエー
タへの流体の流量を制御し、かつ、陸用車両サスペンシ
ョン制御システムは、前記処理手段によって生成された
前記速度要求信号から計算された、アクチュエータに要
求される伸長に対応する位置信号を計算する手段（30
0）と、前記アクチュエータの伸長を計測する手段によ
って生成された信号と、前記計算された位置信号とを比
較し、その差に比例したエラー信号を生成する手段（30
7）と、前記エラー信号と前記処理手段によって生成さ
れた速度要求信号に基づいて、バルブ手段に送るべき入
力信号を生成する手段（309）とを有し、バルブ手段が
受信した入力信号は、前記エラー信号をゼロにするよう
修正されることを特徴とする。
制御システムに関して一般に受け入れられている理論
では、前記ばね上質量と前記ばね下質量間における相対
速度をフィードバック測定のような形で測定できるとい
う利点がある。
では、前記ばね上質量と前記ばね下質量間における相対
速度をフィードバック測定のような形で測定できるとい
う利点がある。
しかしながら、自動車の分野では、大きさ、重量、部
品構成の複雑さを最小限に抑える必要があり、またフィ
ードバック測定を正確に、迅速に行わなくてはならない
という要求もある。
品構成の複雑さを最小限に抑える必要があり、またフィ
ードバック測定を正確に、迅速に行わなくてはならない
という要求もある。
従って、本発明の制御システムは、前記要求力供給す
る手段の出力特性を測定する手段を有するのが好まし
い。前記出力特性の測定値は、制御システムの動作に応
じて前記特性のエラー値を生成するため比較手段によっ
て前記出力特性の対応要求値と比較される。また、前記
出力特性は、位置特性として測定、比較される。
る手段の出力特性を測定する手段を有するのが好まし
い。前記出力特性の測定値は、制御システムの動作に応
じて前記特性のエラー値を生成するため比較手段によっ
て前記出力特性の対応要求値と比較される。また、前記
出力特性は、位置特性として測定、比較される。
制御システムは、前記ばね上質量と前記ばね下質量間
で必要な相対速度値を合成する手段を有するのが好まし
い。
で必要な相対速度値を合成する手段を有するのが好まし
い。
また、該制御システムは、車両の前記ばね上質量と各
ばね下質量の間で必要な相対速度値から車両の前記ばね
上質量と各ばね下質量の間で必要な相対位置値を合成す
る手段を有するのが好ましい。
ばね下質量の間で必要な相対速度値から車両の前記ばね
上質量と各ばね下質量の間で必要な相対位置値を合成す
る手段を有するのが好ましい。
システムの物理的出力を利用可能な理論的出力とを一
致させるため必要位置値が含まれる方がよい。
致させるため必要位置値が含まれる方がよい。
前記合成相対位置値と要求力を供給する手段の測定位
置特性を前記比較手段において比較するのが好ましい。
置特性を前記比較手段において比較するのが好ましい。
前記ばね上質量と各ばね下質量の間で必要な相対速度
値を合成する手段は、前記相対速度値を前記ばね上質量
のモード速度として条件づける。該モードとは、ばね上
質量変位における上下揺れ（heave），縦揺れ（pitc
h）、横揺れ（roll）、ねじれ（warp）モードのいずれ
かに対応する。
値を合成する手段は、前記相対速度値を前記ばね上質量
のモード速度として条件づける。該モードとは、ばね上
質量変位における上下揺れ（heave），縦揺れ（pitc
h）、横揺れ（roll）、ねじれ（warp）モードのいずれ
かに対応する。
図面の簡単な説明 本発明の実施例を用いて図面を参照しつつ説明する。
第１図はアクティブサスペンション装置を備えていな
い車両の車体への上下揺れ力の影響を示す概略図、 第２図はアクティブサスペンション装置を備えていな
い車両の車体における縦揺れ力の影響を示す概略図、 第３図はアクティブサスペンション装置を備えていな
い車両の車体における横揺れ力の影響を示す概略図、 第４図はアクティブサスペンション装置を備えていな
い車両の車体におけるねじれ力の影響を示す概略図、 第５図は従来の制御システムの部分を表す概略ブロッ
ク図、 第６図は第５図に示す制御システムの出力特性の説明
図、 第７図は本発明に係わる制御システムを表す概略ブロ
ック図、 第８図は本発明に係わる制御システムの部分概略図。
い車両の車体への上下揺れ力の影響を示す概略図、 第２図はアクティブサスペンション装置を備えていな
い車両の車体における縦揺れ力の影響を示す概略図、 第３図はアクティブサスペンション装置を備えていな
い車両の車体における横揺れ力の影響を示す概略図、 第４図はアクティブサスペンション装置を備えていな
い車両の車体におけるねじれ力の影響を示す概略図、 第５図は従来の制御システムの部分を表す概略ブロッ
ク図、 第６図は第５図に示す制御システムの出力特性の説明
図、 第７図は本発明に係わる制御システムを表す概略ブロ
ック図、 第８図は本発明に係わる制御システムの部分概略図。
発明の詳細な説明 第１図及至第４図は、車体20の形をしたバネ上質量と
４つのバネ下質量、即ち４つの車輪10、11、12、13およ
び相互に連結した車輪用サスペンション装置（図示せ
ず）から構成される車両の概略を示している。車体20に
は、エンジン、変速機及び自動車の補助部品が総て含ま
れている。
４つのバネ下質量、即ち４つの車輪10、11、12、13およ
び相互に連結した車輪用サスペンション装置（図示せ
ず）から構成される車両の概略を示している。車体20に
は、エンジン、変速機及び自動車の補助部品が総て含ま
れている。
第１図及至４図は、各上下揺れ、縦揺れ、横揺れ、ね
じり力により生じた車体20の一般的な変位状態の概略図
である。第１及至４図では、前方左の車輪が10、前方右
の車輪が11、後方左の車輪が12、後方右の車輪が13で表
されている。上下揺れ、縦揺れ、横揺れ、ねじれ力はそ
れぞれ矢印H,P,R,Wで示されている。第１及至４図のモ
ード力は従来から用いられている参照符号によって正方
向に作用しているよう示されている。車両の前部は21、
後部は22で示されている。
じり力により生じた車体20の一般的な変位状態の概略図
である。第１及至４図では、前方左の車輪が10、前方右
の車輪が11、後方左の車輪が12、後方右の車輪が13で表
されている。上下揺れ、縦揺れ、横揺れ、ねじれ力はそ
れぞれ矢印H,P,R,Wで示されている。第１及至４図のモ
ード力は従来から用いられている参照符号によって正方
向に作用しているよう示されている。車両の前部は21、
後部は22で示されている。
第１図では、上下揺れのモードの力は、車輪10、11、
12、13上の車体20を支持する４つの点に作用する同じ大
きさの下方への力であり、そのため車体は正の上下揺れ
の影響によりどの方向にも傾くことなく均等に下方に移
動する。
12、13上の車体20を支持する４つの点に作用する同じ大
きさの下方への力であり、そのため車体は正の上下揺れ
の影響によりどの方向にも傾くことなく均等に下方に移
動する。
第２図には正の縦揺れモード力が図示されており、車
体20に印加された正の縦揺れモード力により車体の前面
端部21が横に揺れることなく下方に変位し、また車体の
後方22が最初の位置から上方に変位し易くなることが示
されている。
体20に印加された正の縦揺れモード力により車体の前面
端部21が横に揺れることなく下方に変位し、また車体の
後方22が最初の位置から上方に変位し易くなることが示
されている。
第３図には正の横揺れモード力が図示されており、車
体20の左側が下方に、また右側が上方に変位する、縦軸
を中心として車体の傾きが生じている。
体20の左側が下方に、また右側が上方に変位する、縦軸
を中心として車体の傾きが生じている。
第４図は、車体20への正のねじれ力の影響を示してい
る。ねじれ力は、長方形の車体の場合、通常車体20の対
角線上のコーナー対と対角線上の他のコーナー対とを各
々の方向に変位させるものである。
る。ねじれ力は、長方形の車体の場合、通常車体20の対
角線上のコーナー対と対角線上の他のコーナー対とを各
々の方向に変位させるものである。
ここで用いられている符号では、車両の前面左及び後
方右のコーナーは正の値またはそり力で下方に変位して
いる。
方右のコーナーは正の値またはそり力で下方に変位して
いる。
しかしながら、車体自身のねじれ剛性のため、そりに
よって生じた変位量は小さなものであることがわかる。
上述の残りの３つのモード車体力は、車体とホイル／ハ
ブ組立間のサスペンションの剛性にもよるが、初期位置
から車体を大きく傾けることがある。
よって生じた変位量は小さなものであることがわかる。
上述の残りの３つのモード車体力は、車体とホイル／ハ
ブ組立間のサスペンションの剛性にもよるが、初期位置
から車体を大きく傾けることがある。
従って、本発明のねじれは必ずしも単に縦揺れと横揺
れを組み合わせたものではく、本発明の制御システムの
動作中は独立した分析が行われる。
れを組み合わせたものではく、本発明の制御システムの
動作中は独立した分析が行われる。
第５図は、車両の姿勢を制御する従来の陸用車両サス
ペンション制御システムの一部を示す概略ブロック図で
ある。
ペンション制御システムの一部を示す概略ブロック図で
ある。
第５図において、例えば、前記ばね上質量と車体のば
ね下質量間で動作するよう取り付けられた油圧アクチュ
エータ110が図示されている。車両のばね上質量は車体
（図示）であり、ばね下質量はホイル／ハブ組立（図
示）である。
ね下質量間で動作するよう取り付けられた油圧アクチュ
エータ110が図示されている。車両のばね上質量は車体
（図示）であり、ばね下質量はホイル／ハブ組立（図
示）である。
アクチュエータには車体に取り付けられたロッド111
を備えており、前記ホイル／ハブ組立はアクチュエータ
のハウジング112に固定されている。
を備えており、前記ホイル／ハブ組立はアクチュエータ
のハウジング112に固定されている。
アクチュエータ110は、油圧供給ライン114、115内の
油圧液の配分を制御しながらソレノイド弁113の動きに
応じて動作する。該油圧液はアクチュエータ110のピス
トンに作用するようになっている。
油圧液の配分を制御しながらソレノイド弁113の動きに
応じて動作する。該油圧液はアクチュエータ110のピス
トンに作用するようになっている。
アクチュエータ110は、複動式電磁アクチュエータで
あるのが好ましく、該アクチュエータには封止シリンダ
および接続ロッドに取り付けられたピストンとから構成
される。前記封止シリンダは、液漏れを起こすことなく
高圧液を封入することが可能である。ピストンは接続ロ
ッドに取り付けられており、シリンダ内に格納されてい
る。該ピストンにより前シリンダは二つのチャンバに隔
てられている。一方のチャンバから他方のチャンバに液
が多量に漏れないようピストンにはシールがはめ込まれ
ている。
あるのが好ましく、該アクチュエータには封止シリンダ
および接続ロッドに取り付けられたピストンとから構成
される。前記封止シリンダは、液漏れを起こすことなく
高圧液を封入することが可能である。ピストンは接続ロ
ッドに取り付けられており、シリンダ内に格納されてい
る。該ピストンにより前シリンダは二つのチャンバに隔
てられている。一方のチャンバから他方のチャンバに液
が多量に漏れないようピストンにはシールがはめ込まれ
ている。
ソレノイド弁113は、４ポート流れ制御バルブ、すな
わち電磁油圧サーボバルブ（EHSV）である。ソレノイド
弁113には二つの入力ポートと二つの出力ポートを有し
ているのが好ましい。入力ポートの一つは高圧油圧液源
に接続されており、他の入力ポートは低圧に維持されて
いる帰還路に接続されている。前記EHSVは、電流が励磁
コイル内を通過した際に油圧液がアクチュエータ内の高
圧源からシリンダチャンバーの一つに流入し、アクチュ
エータの他のチャンバーから帰還路に液が流出するよう
に設計されている。この結果、シリンダに対し、励磁コ
イルに供給される電流とピストンの両端での差動圧力の
反作用によって生じる負荷に比例した速度でピストンは
運動する。電流の多くが反転した場合、ピストンの速度
も反転する。EHSVが理想に近い場合、励磁コイルに印可
される電流がゼロの時にピストンの速度もゼロとなる。
わち電磁油圧サーボバルブ（EHSV）である。ソレノイド
弁113には二つの入力ポートと二つの出力ポートを有し
ているのが好ましい。入力ポートの一つは高圧油圧液源
に接続されており、他の入力ポートは低圧に維持されて
いる帰還路に接続されている。前記EHSVは、電流が励磁
コイル内を通過した際に油圧液がアクチュエータ内の高
圧源からシリンダチャンバーの一つに流入し、アクチュ
エータの他のチャンバーから帰還路に液が流出するよう
に設計されている。この結果、シリンダに対し、励磁コ
イルに供給される電流とピストンの両端での差動圧力の
反作用によって生じる負荷に比例した速度でピストンは
運動する。電流の多くが反転した場合、ピストンの速度
も反転する。EHSVが理想に近い場合、励磁コイルに印可
される電流がゼロの時にピストンの速度もゼロとなる。
ソレノイド弁113は、参照番号120で示されたライン11
6で送られる制御システムからの出力である電気信号の
指令で作動する。
6で送られる制御システムからの出力である電気信号の
指令で作動する。
アクチュエータは、油圧源の圧力が一定でありかつ十
分に高く、またピストン両端部での圧力低下が無視でき
るという仮定にもとづき設計される。この場合、シリン
ダにたいするピストンの速度は励磁コイルを通過する電
流に比例したものとなる。このような一定の比例関係
は、アクチュエータのゲインとして知られている。アク
チュエータゲインの値はアクチュエータの断面積、EHSV
の最大流量能力、液供給圧で決まる。数学的には、この
関係は次のように表される。
分に高く、またピストン両端部での圧力低下が無視でき
るという仮定にもとづき設計される。この場合、シリン
ダにたいするピストンの速度は励磁コイルを通過する電
流に比例したものとなる。このような一定の比例関係
は、アクチュエータのゲインとして知られている。アク
チュエータゲインの値はアクチュエータの断面積、EHSV
の最大流量能力、液供給圧で決まる。数学的には、この
関係は次のように表される。
DX＝gh ｘ iservo ここで、DXはアクチュエータの速度、 iservoは励磁コイルを通過した電流、 ghはアクチュエータゲインである。
通常、アクチュエータ速度が電流増幅器に供給される
電圧に比例するようEHSVの励磁コイルを電流増幅器に接
続する。電流増幅器のゲインが単位元（unity）である
場合（単位電圧で単位電流を生成する）、該増幅器に供
給される電圧とアクチュエータ速度との関係は以下のよ
うになる。
電圧に比例するようEHSVの励磁コイルを電流増幅器に接
続する。電流増幅器のゲインが単位元（unity）である
場合（単位電圧で単位電流を生成する）、該増幅器に供
給される電圧とアクチュエータ速度との関係は以下のよ
うになる。
DX＝gh ｘ vdem ここで、vdemは電流増幅器に供給される電圧である。
電磁油圧アクチュエータが完全なトランスデューサで
ないことに注意する必要がある。すなわち、EHSVおよび
iservoを生成するのに用いられる電流増幅器内において
オフセットが発生する可能性がある。前記電流増幅器に
ゼロ電圧が入力されるとピストンはゼロ速度にならなく
なってしまう。
ないことに注意する必要がある。すなわち、EHSVおよび
iservoを生成するのに用いられる電流増幅器内において
オフセットが発生する可能性がある。前記電流増幅器に
ゼロ電圧が入力されるとピストンはゼロ速度にならなく
なってしまう。
前記シリンダ内に封入された液の弾力性が高周波で動
作するアクチュエータに影響を与えることも注意しなく
てはならない。さらに、加圧された油液がポンプ動作に
よりエンジン出力からアクティブサスペンションシステ
ム内へと供給される。このため、エンジン速度の大幅な
変化が油圧供給圧力に大きな変化を生じることとなる。
また、自動車に応用する場合、動力消費を最小限に抑え
る必要があるため、小型のアクチュエータが使用されて
おり、この結果、ピストン両端での圧力差や、アクチュ
エータ動作の変化を生じてしまう。アクチュエータ用制
御システムは、あらゆる条件、もしくはすくなくともほ
とんどの条件の下で満足のいくアクチュエータ動作を維
持するよう設計されなくてはならない。
作するアクチュエータに影響を与えることも注意しなく
てはならない。さらに、加圧された油液がポンプ動作に
よりエンジン出力からアクティブサスペンションシステ
ム内へと供給される。このため、エンジン速度の大幅な
変化が油圧供給圧力に大きな変化を生じることとなる。
また、自動車に応用する場合、動力消費を最小限に抑え
る必要があるため、小型のアクチュエータが使用されて
おり、この結果、ピストン両端での圧力差や、アクチュ
エータ動作の変化を生じてしまう。アクチュエータ用制
御システムは、あらゆる条件、もしくはすくなくともほ
とんどの条件の下で満足のいくアクチュエータ動作を維
持するよう設計されなくてはならない。
第５図において、アクティブサスペンションシステム
の制御プロセッサはアクチュエータ位置指令Xdemを出力
する。このため、アクチュエータ位置指令をアクチュエ
ータ速度要求に変換する機能を備えた回路がさらに必要
である。このような処理を行う最も簡単で、一般的な技
術は「変位エラーループ」を構成することである。「成
形フィルタ」を有した基本システムに若干の改善を加え
たシステムが第５図に示されている。成形フィルタは一
般的な「進み／遅れ」フィルタである。
の制御プロセッサはアクチュエータ位置指令Xdemを出力
する。このため、アクチュエータ位置指令をアクチュエ
ータ速度要求に変換する機能を備えた回路がさらに必要
である。このような処理を行う最も簡単で、一般的な技
術は「変位エラーループ」を構成することである。「成
形フィルタ」を有した基本システムに若干の改善を加え
たシステムが第５図に示されている。成形フィルタは一
般的な「進み／遅れ」フィルタである。
制御システム120は、より大きな制御システムの出力
段を示しており、この出力段はアクチュエータ110の要
求位置Xdemを出力する。このXdem信号はライン121を経
て搬出され、接点122においてライン123から入力された
測定アクチュエータ位置Xactの負の値と加算される。Xa
ctは、直線可変差動型トランスデューサ等のアクチュエ
ータ110と協動するトランスデューサ手段によって測定
され、アクチュエータハウジング112にたいするロッド1
1の位置に関する電気信号を生成する。
段を示しており、この出力段はアクチュエータ110の要
求位置Xdemを出力する。このXdem信号はライン121を経
て搬出され、接点122においてライン123から入力された
測定アクチュエータ位置Xactの負の値と加算される。Xa
ctは、直線可変差動型トランスデューサ等のアクチュエ
ータ110と協動するトランスデューサ手段によって測定
され、アクチュエータハウジング112にたいするロッド1
1の位置に関する電気信号を生成する。
第５図の変位エラーループの伝達関数は次の通りであ
る。
る。
(１＋Ｓ T1)／［１＋S/(Gh−Gn)］・［１＋sT2］ 一般的に、時間定数T1はT2の値より大きく、そのよう
に設定されているため、 T1＝1/（Gh・Gn） このような等式が成り立つ場合、アクチュエータ動作
の伝達関数は単極ローパスフィルタに帰一する。このよ
うなシステムは、変位エラーループのブレーク周波数を
T2の値設定により増加することが可能である点で「成形
フィルタ」を持っていないシステムに比べ優れている。
通常、成形フィルタを備えることによりブレーク周波数
は３の係数で増加する。システムゲインの対数は第６図
のシステム周波数の対数で座標が決定する。第６図はさ
らに「成形フィルタ」を有しない変位エラーループに関
する周波数と「成形フィルタ」の進み／遅れ回路に関す
る周波数を示している。
に設定されているため、 T1＝1/（Gh・Gn） このような等式が成り立つ場合、アクチュエータ動作
の伝達関数は単極ローパスフィルタに帰一する。このよ
うなシステムは、変位エラーループのブレーク周波数を
T2の値設定により増加することが可能である点で「成形
フィルタ」を持っていないシステムに比べ優れている。
通常、成形フィルタを備えることによりブレーク周波数
は３の係数で増加する。システムゲインの対数は第６図
のシステム周波数の対数で座標が決定する。第６図はさ
らに「成形フィルタ」を有しない変位エラーループに関
する周波数と「成形フィルタ」の進み／遅れ回路に関す
る周波数を示している。
変位エラーループを有する必要性によりシステムの反
応が制限され、位置制御信号Xdemが速度制御システムに
変換されることが図から理解される。システムのゲイン
の増加によってブレーク周波数が増加する一方、安定性
に欠けるという問題のため増加は制限される。
応が制限され、位置制御信号Xdemが速度制御システムに
変換されることが図から理解される。システムのゲイン
の増加によってブレーク周波数が増加する一方、安定性
に欠けるという問題のため増加は制限される。
制御プロセッサが変位要求よりも速度を出力するよう
構成されている場合、電磁油圧アクチュエータ110の周
波数特性は大幅に向上する。この場合、電流増幅器への
主入力は速度要求であり、従ってアクチュエータの動作
が変位エラー制御ループの必要性のために制限されると
いうことはない。
構成されている場合、電磁油圧アクチュエータ110の周
波数特性は大幅に向上する。この場合、電流増幅器への
主入力は速度要求であり、従ってアクチュエータの動作
が変位エラー制御ループの必要性のために制限されると
いうことはない。
ここで、アクチュエータの位置は正確に維持しなくて
はならない。このため、システムコントロラーが速度要
求信号を生成する場合、補助制御ループを制御システム
に加える必要がある。例えば、要求アクチュエータ位置
を該速度要求信号より推定しなくてはならない。この推
定値は低ゲイン変位エラーループ内におけるアクチュエ
ータの実際の変位と比較される。さらに、ゼロ速度要求
によってアクチュエータがゼロ速度となるようアクチュ
エータとその電流増幅器のバイアスを抑える必要があ
る。
はならない。このため、システムコントロラーが速度要
求信号を生成する場合、補助制御ループを制御システム
に加える必要がある。例えば、要求アクチュエータ位置
を該速度要求信号より推定しなくてはならない。この推
定値は低ゲイン変位エラーループ内におけるアクチュエ
ータの実際の変位と比較される。さらに、ゼロ速度要求
によってアクチュエータがゼロ速度となるようアクチュ
エータとその電流増幅器のバイアスを抑える必要があ
る。
本発明に係わる制御システムの概略図が第７図に示さ
れている。このシステムは順方向速度要求ループ、速度
要求信号からアクチュエータに要求される伸長に対応す
る位置信号を計算する手段であるアクチュエータモデル
300、エラー信号を積分する手段であるアクチュエータ
バイアス推定器301を備えている。
れている。このシステムは順方向速度要求ループ、速度
要求信号からアクチュエータに要求される伸長に対応す
る位置信号を計算する手段であるアクチュエータモデル
300、エラー信号を積分する手段であるアクチュエータ
バイアス推定器301を備えている。
システムには要求速度DXdemが入力される。この信号
はアクチュエータモデル300へと入力される。該アクチ
ュエータモデルは305に示すように信号を積分し、位置
信号Xdemを出力する。位置基準信号は低ゲイン位置フィ
ードバックループ306を経て接点302にフィードバックさ
れる。このフィードバックループでは平均積分値を強制
的にゼロにしなくてはならない。積分値がアクチュエー
タのモデル変位を示しているため、所定時間にわって変
位量をゼロ平均とする方がよく、この結果、アクチュエ
ータモデルは必ずアクチュエータの変位をゼロ方向に偏
らせる必要がある。
はアクチュエータモデル300へと入力される。該アクチ
ュエータモデルは305に示すように信号を積分し、位置
信号Xdemを出力する。位置基準信号は低ゲイン位置フィ
ードバックループ306を経て接点302にフィードバックさ
れる。このフィードバックループでは平均積分値を強制
的にゼロにしなくてはならない。積分値がアクチュエー
タのモデル変位を示しているため、所定時間にわって変
位量をゼロ平均とする方がよく、この結果、アクチュエ
ータモデルは必ずアクチュエータの変位をゼロ方向に偏
らせる必要がある。
本発明の速度要求ループは積分されたエラー信号と速
度要求信号を組み合わせる手段である接点308と、エラ
ー信号と速度要求信号を組み合わせる手段である接点30
9との二つの信号、すなわち速度要求信号をフィードバ
ックする。このふたつの信号のうち、第一の信号は実際
のアクチュエータ変位Ｘとモデル化されたアクチュエー
タ変位Xdemとの差に比例した信号である。この信号は接
点309においてDXdem信号と加算され、前記モデル化され
た変位と実際の変位との差を補償するようアクチュエー
タの速度要求を調整する。なお、実際のアクチュエータ
変位Ｘとモデル化されたアクチュエータ変位Xdemは、エ
ラー信号を生成する手段である接点307により比較さ
れ、ここから変位エラーが出力される。この点は、図５
における接点122と同様である。また、実際の変位Ｘ
は、アクチュエータの信号を計測しそれに対応する信号
を生成する手段であるLVDT304により測定される。
度要求信号を組み合わせる手段である接点308と、エラ
ー信号と速度要求信号を組み合わせる手段である接点30
9との二つの信号、すなわち速度要求信号をフィードバ
ックする。このふたつの信号のうち、第一の信号は実際
のアクチュエータ変位Ｘとモデル化されたアクチュエー
タ変位Xdemとの差に比例した信号である。この信号は接
点309においてDXdem信号と加算され、前記モデル化され
た変位と実際の変位との差を補償するようアクチュエー
タの速度要求を調整する。なお、実際のアクチュエータ
変位Ｘとモデル化されたアクチュエータ変位Xdemは、エ
ラー信号を生成する手段である接点307により比較さ
れ、ここから変位エラーが出力される。この点は、図５
における接点122と同様である。また、実際の変位Ｘ
は、アクチュエータの信号を計測しそれに対応する信号
を生成する手段であるLVDT304により測定される。
アクチュエータバイアス推定器301は変位エラーを積
分し、アクチュエータオフセットの推定を行う。オフセ
ット信号は接点308において加算される。この信号はア
クチュエータのバイアスを補償するよう動作する。
分し、アクチュエータオフセットの推定を行う。オフセ
ット信号は接点308において加算される。この信号はア
クチュエータのバイアスを補償するよう動作する。
パラメータkvとkbには、アクチュエータとその制御ル
ープの動作を認識できるほど妨げないような十分小さな
値を選択する。順方向速度ループのゲインはｋで示され
ており、特定のシステムを考慮する場合には所定の値が
選択される。
ープの動作を認識できるほど妨げないような十分小さな
値を選択する。順方向速度ループのゲインはｋで示され
ており、特定のシステムを考慮する場合には所定の値が
選択される。
本発明は周波数特性が変位エラーループの必要性によ
って決して制限されない点で従来技術より優れている。
上記の速度要求ループの周波数特性に課せられる唯一の
制限とは、アクティブサスペンション制御システム内の
デジタルフィルタ、バルブの周波数特性、前記制御アク
ティブサスペンションシステムのサンプリング速度によ
る実施上の制限だけである。
って決して制限されない点で従来技術より優れている。
上記の速度要求ループの周波数特性に課せられる唯一の
制限とは、アクティブサスペンション制御システム内の
デジタルフィルタ、バルブの周波数特性、前記制御アク
ティブサスペンションシステムのサンプリング速度によ
る実施上の制限だけである。
本発明によれば、バイアス推定とアクチュエータモデ
ル位置フィードバックループを除く速度要求制御ループ
に関する制御式は以下の通りである。
ル位置フィードバックループを除く速度要求制御ループ
に関する制御式は以下の通りである。
DX＝K.DXdem＋Gn.［Xdem＝Ｘ］ ここで、 DXはアクチュエータの速度、 DXdemは要求速度、 Xdemは要求位置の推定 Ｋは「順方向」ループゲイン Gnは変位エラーループゲインである。
この式の伝達関数は、 （Gn＋s.k）／（Gn＋ｓ）で表される。
単位元（unity）、（すなわち、モデルの動作がアク
チュエータの動作と一致するよう調整された順方向ルー
プゲイン）にＫが設定されている時、伝達関数も単位元
となる。
チュエータの動作と一致するよう調整された順方向ルー
プゲイン）にＫが設定されている時、伝達関数も単位元
となる。
第８図には車両のアクティブサスペンション制御シス
テムの概略図が示されている。
テムの概略図が示されている。
第８図の構成は４輪車両の制御システムの1/4を図示
したものであり、ホイル／ハブ組立の形をしたばね下質
量が示されており、またシステムの残りの３つのばね下
質量は類似したものである。
したものであり、ホイル／ハブ組立の形をしたばね下質
量が示されており、またシステムの残りの３つのばね下
質量は類似したものである。
第８図では、車体220で表されている車両のばね上質
量が参照記号130で示されている多数のサスペンション
部材に懸架されている。サスペンション部材は、タイヤ
の特性を示すスプリング41とダンパ42に支持されたホイ
ル／ハブ組立の形状をしたばね下質量40としてモデル化
されたホイルとタイヤに懸架されている。
量が参照記号130で示されている多数のサスペンション
部材に懸架されている。サスペンション部材は、タイヤ
の特性を示すスプリング41とダンパ42に支持されたホイ
ル／ハブ組立の形状をしたばね下質量40としてモデル化
されたホイルとタイヤに懸架されている。
サスペンション材130は、速度で表されるベクトル量
を供給し、例えばゴムブロックのようなアイソレーター
133で車体220から隔離されているロードセル132の上端
部に垂直に配置、固定されている油圧アクチュエータ13
1を備えている。
を供給し、例えばゴムブロックのようなアイソレーター
133で車体220から隔離されているロードセル132の上端
部に垂直に配置、固定されている油圧アクチュエータ13
1を備えている。
スプリング134は該油圧アクチュエータ131と並列に接
続されている。アクティブサスペンション部材が従来の
サスペンション部材を補助する構造の車両において、前
記スプリング134は車両の路面スプリング（road sprin
g）を表す。アクティブサスペンション部材が車両サス
ペンションシステムの従来部品の代替をしている場合、
スプリング134でアクティブサスペンションのスプリン
グ可撓性をモデル化できる。
続されている。アクティブサスペンション部材が従来の
サスペンション部材を補助する構造の車両において、前
記スプリング134は車両の路面スプリング（road sprin
g）を表す。アクティブサスペンション部材が車両サス
ペンションシステムの従来部品の代替をしている場合、
スプリング134でアクティブサスペンションのスプリン
グ可撓性をモデル化できる。
前記油圧アクチュエータ131の入力、出力ポートは油
圧パイプ網131a,131bを経て所定の供給ポンプ（加圧さ
れた流体の供給源）51を備えたバルブ手段として機能す
る油圧制御回路50に接続されている。前記油圧回路50
は、電気接続50′を経て行われる複数の測定入力値に応
じたアクチュエータ131の要求出力を生成するマイクロ
プロセッサ60の制御にもとづき動作する。
圧パイプ網131a,131bを経て所定の供給ポンプ（加圧さ
れた流体の供給源）51を備えたバルブ手段として機能す
る油圧制御回路50に接続されている。前記油圧回路50
は、電気接続50′を経て行われる複数の測定入力値に応
じたアクチュエータ131の要求出力を生成するマイクロ
プロセッサ60の制御にもとづき動作する。
マイクロプロセッサ60への入力は次の通りである。
ライン61′はばね下質量40の垂直加速度を測定する
（ばね上質量への力とばね下質量に働く力を検出しそれ
に対応する信号を生成する検出手段の一つである）加速
度計61からの出力を搬送する、 ライン62′はアクチュエータ131の変位量を測定する
直線可変変位トランス（LVDT:アクチュエータの伸長を
計測しそれに対応する信号を生成する手段）62からの出
力を搬送する、 ライン63′は前記サスペンション部材130を経てばね
上質量に送られる力を測定するロードセル32からの出力
を搬送する、 ライン64′はばね上質量の重心近傍に配置され、前記
ばね上質量の長手方向加速度を測定する（ばね上質量へ
の力とばね下質量に働く力を検出しそれに対応する信号
を生成する検出手段の一つである）加速度計64からの出
力を搬送する、 ライン65′はばね上質量の重心近傍に配置され、前記
ばね上質量の横方向加速度を測定する加速度計65からの
出力を搬送する、 ライン66′はばね上質量の重心近傍に配置され、ばね
上質量ヨー角速度（すなわち、回転加速度）を測定する
ジャイロスコープ66の出力を搬送する、 ライン67′は測定手段（不図示）からの車両速度信号
を搬送する、 ライン68′は測定手段（不図示）からのステアリング
ラック（steering rack）変位を搬送する、 ライン69′は測定手段（不図示）からの油圧システム
圧力信号を搬送する、 ライン70′はポンプ51に取り付けられた測定手段（図
示）からの回転斜板角度信号を搬送する。
（ばね上質量への力とばね下質量に働く力を検出しそれ
に対応する信号を生成する検出手段の一つである）加速
度計61からの出力を搬送する、 ライン62′はアクチュエータ131の変位量を測定する
直線可変変位トランス（LVDT:アクチュエータの伸長を
計測しそれに対応する信号を生成する手段）62からの出
力を搬送する、 ライン63′は前記サスペンション部材130を経てばね
上質量に送られる力を測定するロードセル32からの出力
を搬送する、 ライン64′はばね上質量の重心近傍に配置され、前記
ばね上質量の長手方向加速度を測定する（ばね上質量へ
の力とばね下質量に働く力を検出しそれに対応する信号
を生成する検出手段の一つである）加速度計64からの出
力を搬送する、 ライン65′はばね上質量の重心近傍に配置され、前記
ばね上質量の横方向加速度を測定する加速度計65からの
出力を搬送する、 ライン66′はばね上質量の重心近傍に配置され、ばね
上質量ヨー角速度（すなわち、回転加速度）を測定する
ジャイロスコープ66の出力を搬送する、 ライン67′は測定手段（不図示）からの車両速度信号
を搬送する、 ライン68′は測定手段（不図示）からのステアリング
ラック（steering rack）変位を搬送する、 ライン69′は測定手段（不図示）からの油圧システム
圧力信号を搬送する、 ライン70′はポンプ51に取り付けられた測定手段（図
示）からの回転斜板角度信号を搬送する。
上記のアクティブサスペンションシステムは、合成に
よりサスペンションを向上させ、路面入力（road input
s）に拮抗する部材と、ばね上質量にたいするばね下質
量の平均位置を制御する部材からなる二つの基本部材か
ら構成されている。基本的には、これら二つの部材は二
つの個別のアクチュエータ対の条件を定めているものと
考えられており、Ｘ対が直列に動作するよう配列されて
いる。車両全体を考えた場合、制御システムは８個の論
理アクチュエータを想定しているが、実際には４個の物
理的アクチュエータを制御している。路面入力を処理す
る制御システムの部材は該路面入力に拮抗する４つのモ
ードスプリングとダンパーユニットを統合する。コント
ロラーからは速度要求信号が出力され、路面入力に拮抗
するに必要な速度をアクチュエータに要求する。
よりサスペンションを向上させ、路面入力（road input
s）に拮抗する部材と、ばね上質量にたいするばね下質
量の平均位置を制御する部材からなる二つの基本部材か
ら構成されている。基本的には、これら二つの部材は二
つの個別のアクチュエータ対の条件を定めているものと
考えられており、Ｘ対が直列に動作するよう配列されて
いる。車両全体を考えた場合、制御システムは８個の論
理アクチュエータを想定しているが、実際には４個の物
理的アクチュエータを制御している。路面入力を処理す
る制御システムの部材は該路面入力に拮抗する４つのモ
ードスプリングとダンパーユニットを統合する。コント
ロラーからは速度要求信号が出力され、路面入力に拮抗
するに必要な速度をアクチュエータに要求する。
コーナリング、制動、加速等の運転状況における定常
状態入力を処理するため、前記制御システムは理論的に
は一連のアクチュエータを制御していることになり、各
アクチュエータは路面入力に拮抗運動しているアクチュ
エータの一つと連結動作する。実際には、車体が路面か
ら受ける負荷に応じてアクチュエータを制御する信号
と、コーナーリング等の流体的力から生じる定常状態の
負荷応じてアクチュエータを制御する信号は、たとえシ
ステムが二つの独立したアクチュエータが連結して動作
している場合であっても、同じアクチュエータに入力さ
れる。該制御システムは前記定常状態入力に応じてアク
チュエータの平均位置を変更するよう動作し、この結
果、このような入力でサスペンションシステムが傾くこ
とはなくなる。
状態入力を処理するため、前記制御システムは理論的に
は一連のアクチュエータを制御していることになり、各
アクチュエータは路面入力に拮抗運動しているアクチュ
エータの一つと連結動作する。実際には、車体が路面か
ら受ける負荷に応じてアクチュエータを制御する信号
と、コーナーリング等の流体的力から生じる定常状態の
負荷応じてアクチュエータを制御する信号は、たとえシ
ステムが二つの独立したアクチュエータが連結して動作
している場合であっても、同じアクチュエータに入力さ
れる。該制御システムは前記定常状態入力に応じてアク
チュエータの平均位置を変更するよう動作し、この結
果、このような入力でサスペンションシステムが傾くこ
とはなくなる。
上述のアクティブサスペンション制御システムはDXd
とDXsの二つの速度出力を有している。DXdは路面衝撃に
おうじてアクチュエータに出力される速度要求である。
DXsは車両の定常状態負荷におうじてアクチュエータに
出力される速度要求である。このため、アクチュエータ
への速度要求出力全体は以下に示す二つの成分の合計と
なる。
とDXsの二つの速度出力を有している。DXdは路面衝撃に
おうじてアクチュエータに出力される速度要求である。
DXsは車両の定常状態負荷におうじてアクチュエータに
出力される速度要求である。このため、アクチュエータ
への速度要求出力全体は以下に示す二つの成分の合計と
なる。
Dxo＝DXd＋DXs 上述のように、本発明の速度要求ループはアクチュエ
ータ変位のモデル化を行っている。出願人が用いたアク
ティブサスペンションシステムでは全モード変位量は、
実際は、XdとXsの二つのモード変位量の合計である。Xd
は路面入力おうじたアクチュエータのモード変位であ
る。また、Xsは定常状態入力に応じたモデル化されたア
クチュエータの変位である。モード変位全体Xoは次の二
つの合計である。
ータ変位のモデル化を行っている。出願人が用いたアク
ティブサスペンションシステムでは全モード変位量は、
実際は、XdとXsの二つのモード変位量の合計である。Xd
は路面入力おうじたアクチュエータのモード変位であ
る。また、Xsは定常状態入力に応じたモデル化されたア
クチュエータの変位である。モード変位全体Xoは次の二
つの合計である。
Xo＝Xd＋Xs アクティブサスペンションシステムにおいて、第４番
目のホイル／ハブ組立を制御するために用いている４つ
のアクチュエータはそれぞれ個別に制御されているが、
説明簡略化のため一つのアクチュエータの制御について
のみ説明する。
目のホイル／ハブ組立を制御するために用いている４つ
のアクチュエータはそれぞれ個別に制御されているが、
説明簡略化のため一つのアクチュエータの制御について
のみ説明する。
以上のように、通常、アクチュエータおよび関連の電
流増幅器にはわずかながらオフセットがあり、このた
め、ゼロ速度要求を出してもアクチュエータの速度はゼ
ロにはならない。オフセット値はアクチュエータの変
位、すなわち要求変位と実際の変位との差を積分するこ
とにより求めることができる。より正確に制御を維持す
るため制御システムで推定が行われる。本発明の好適態
様において、前記オフセット値は以下のような反復式で
推定される。
流増幅器にはわずかながらオフセットがあり、このた
め、ゼロ速度要求を出してもアクチュエータの速度はゼ
ロにはならない。オフセット値はアクチュエータの変
位、すなわち要求変位と実際の変位との差を積分するこ
とにより求めることができる。より正確に制御を維持す
るため制御システムで推定が行われる。本発明の好適態
様において、前記オフセット値は以下のような反復式で
推定される。
Xb＝Xb＋Kb（Xo−Xr） ここで、XbはEHSVバイアス推定であり、 Kbは比例定数、もしくは積分定数であり、 Xrは実際のアクチュエータ変位である。
車両サスペンションシステムにおいて、電磁油圧アク
チュエータの動作は液供給圧で決まる。この圧力は、供
給圧力内の変動によるアクチュエータの動作の変動を減
少させるためアクチュエータ制御に新たな要因を加えな
くてはならなくなるほど車両によって大きく異なる。こ
の要因PRfactは供給圧力内の変動を補償するよう速度要
求信号を調整する。
チュエータの動作は液供給圧で決まる。この圧力は、供
給圧力内の変動によるアクチュエータの動作の変動を減
少させるためアクチュエータ制御に新たな要因を加えな
くてはならなくなるほど車両によって大きく異なる。こ
の要因PRfactは供給圧力内の変動を補償するよう速度要
求信号を調整する。
PRfact因子とオフセット因子は上述された本発明の速
度要求ループとして組み合わされる。アクチュエータを
変位させる電流増幅器入力電圧は以下のように演算処理
される。
度要求ループとして組み合わされる。アクチュエータを
変位させる電流増幅器入力電圧は以下のように演算処理
される。
PRfact.（Gf.DXo＋Gd.（Xo−Xr）＋Xb） この式より、出願人が用いているアクティブサスペン
ションシステムはバイアスエラーおよび前記油圧液供給
圧力内の変動を補償するよう速度要求を修正する。
ションシステムはバイアスエラーおよび前記油圧液供給
圧力内の変動を補償するよう速度要求を修正する。
本発明は、制御システムの周波数特性が従来の位置要
求制御システム以上に大幅に改良されている点で極めて
優れている。本発明によれば、従来の位置制御ループに
おける制限周波数帯域特性の問題を解決できる。事実、
本発明の周波数特性は、アクチュエータ内のサーボバル
ブの周波数特性やアクティブ制御システムのサンプリン
グ速度といった実施要件の制約しか受けることはない。
求制御システム以上に大幅に改良されている点で極めて
優れている。本発明によれば、従来の位置制御ループに
おける制限周波数帯域特性の問題を解決できる。事実、
本発明の周波数特性は、アクチュエータ内のサーボバル
ブの周波数特性やアクティブ制御システムのサンプリン
グ速度といった実施要件の制約しか受けることはない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60G 17/015
Claims (3)
- 【請求項１】陸用車両サスペンション制御システムであ
って、 車両のばね上質量とばね下質量との間に結合され、シリ
ンダー内を移動自在でそのシリンダーを少なくとも二つ
の空間に分割するピストンを備えたアクチュエータ（13
1,303）と、 加圧された流体の供給源（51）と、 流体の帰還路と、 前記二つの空間のうちの少なくとも一つを前記流体源も
しくは流体の帰還路に選択的に結合し、前記空間から、
または空間への流体の流量を入力信号にしたがって制御
するバルブ手段（50）と、 前記アクチュエータによるばね上質量への力とばね下質
量への力とを検出し、それに対応する信号を生成する検
出手段（61,64）と、 アクチュエータの伸長を計測し、それに対応する信号を
生成する手段（62,304）と、 前記検出手段が生成した信号を処理し、前記ばね上質量
とばね下質量の間で要求される相対速度を示す速度要求
信号をバルブ手段を制御するために生成する処理手段
（60）と、を含み、 バルブ手段は速度要求信号によって制御され、それにし
たがってアクチュエータへの流体の流量を制御し、か
つ、 陸用車両サスペンション制御システムは、 前記処理手段によって生成された前記速度要求信号から
計算された、アクチュエータに要求される伸長に対応す
る位置信号を計算する手段（300）と、 前記アクチュエータの伸長を計測する手段によって生成
された信号と、前記計算された位置信号とを比較し、そ
の差に比例したエラー信号を生成する手段（307）と、 前記エラー信号と前記処理手段によって生成された速度
要求信号に基づいて、バルブ手段に送るべき入力信号を
生成する手段（309）とを有し、 バルブ手段が受信した入力信号は、前記エラー信号をゼ
ロにするよう修正されることを特徴とする陸用車両サス
ペンション制御システム。 - 【請求項２】請求項１に記載の陸用車両サスペンション
制御システムであって、前記エラー信号を積分する手段
（301）と、その積分されたエラー信号、前記エラー信
号、および前記処理手段によって生成された速度要求信
号とを組み合わせる手段（308）を有し、前記バルブ手
段によって受信される入力信号を生成し、それによりバ
ルブ手段への入力信号は積分されたエラー信号をゼロに
するよう修正されることを特徴とする陸用車両サスペン
ション制御システム。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の陸用車両サスペ
ンション制御システムであって、前記バルブ手段は、バ
ルブ手段への入力信号の電流の大きさに比例して、流体
の流れを制限する制御バルブであることを特徴とする陸
用車両サスペンション制御システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8910274.3 | 1989-05-04 | ||
| GB898910274A GB8910274D0 (en) | 1989-05-04 | 1989-05-04 | Land vehicle suspension control system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04504989A JPH04504989A (ja) | 1992-09-03 |
| JP2997045B2 true JP2997045B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=10656224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2506994A Expired - Fee Related JP2997045B2 (ja) | 1989-05-04 | 1990-05-04 | 陸用車両サスペンション制御システム |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5289379A (ja) |
| EP (1) | EP0471734B1 (ja) |
| JP (1) | JP2997045B2 (ja) |
| CA (1) | CA2053870A1 (ja) |
| DE (1) | DE69014620T2 (ja) |
| ES (1) | ES2067742T3 (ja) |
| GB (1) | GB8910274D0 (ja) |
| WO (1) | WO1990013449A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104118295A (zh) * | 2013-04-23 | 2014-10-29 | 福特全球技术公司 | 具有载荷检测和自适应的主动悬架 |
| US11736106B2 (en) * | 2018-01-08 | 2023-08-22 | Kostal Automobil Elektrik Gmbh & Co. Kg | Method for determining the deflection of the actuator of a capacitive multipath force sensor module |
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| KR970011089B1 (ko) * | 1992-02-14 | 1997-07-07 | 미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤 | 노면상태의 식별방법 및 써스펜션의 제어 장치 |
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| US5999868A (en) * | 1996-02-26 | 1999-12-07 | Board Of Regents The University Of Texas System | Constant force suspension, near constant force suspension, and associated control algorithms |
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| CN107839425B (zh) * | 2017-10-27 | 2020-01-07 | 中国北方车辆研究所 | 一种履带车辆垂直振动与俯仰振动协同控制方法 |
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| JPS60248416A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | アクテイブサスペンシヨン装置 |
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-
1989
- 1989-05-04 GB GB898910274A patent/GB8910274D0/en active Pending
-
1990
- 1990-05-04 ES ES90907282T patent/ES2067742T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-04 EP EP90907282A patent/EP0471734B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-04 WO PCT/GB1990/000691 patent/WO1990013449A1/en active IP Right Grant
- 1990-05-04 CA CA002053870A patent/CA2053870A1/en not_active Abandoned
- 1990-05-04 JP JP2506994A patent/JP2997045B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-04 US US07/777,215 patent/US5289379A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-04 DE DE69014620T patent/DE69014620T2/de not_active Expired - Fee Related
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| DE69014620T2 (de) | 1995-07-06 |
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